高中生物选修1优质学案：1.1 果酒和果醋的制作

课题1 果酒和果醋的制作学习目标1.能从酵母菌、醋酸菌的菌种特性、来源和代谢类型等角度说明果酒和果醋的制作原理。

2.能简述果酒和果醋制作的流程，自行设计果酒和果醋的制作装置，制作果酒和果醋。

|预知概念|一、果酒制作的原理1.菌种 酵母菌。

(1)菌种来源：在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌。

(2)代谢类型：异养兼性厌氧型。

2.发酵原理(1)有氧条件下，酵母菌可实现大量繁殖。

反应式为：C 6H 12O 6＋6O 2――→酶6CO 2＋6H 2O 。

(2)无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵产生酒精。

反应式为：C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2。

3.影响酒精发酵的环境条件(1)温度：酵母菌生长的最适温度是20__℃左右；酒精发酵一般将温度控制在18～25__℃。

(2)酒精发酵过程中，要保持无氧、酸性环境。

4.葡萄酒呈现深红色的原因在酒精发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液中使酒呈红色。

二、果醋制作的原理1.菌种 醋酸菌。

(1)菌种来源：人工接种醋酸菌。

(2)代谢类型：异养需氧型。

2.发酵原理 (1)当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

反应式为：C 6H 12O 6＋2O 2――→酶2CH 3COOH ＋2CO 2＋2H 2O 。

(2)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

反应式为：C 2H 5OH ＋O 2――→酶CH 3COOH ＋H 2O 。

3.影响醋酸发酵的环境条件(1)醋酸菌的最适生长温度是30～35__℃。

(2)氧气充足。

三、果酒和果醋制作的实验设计1.实验流程挑选葡萄―→冲洗―→榨汁―→酒精发酵―→醋酸发酵↓ ↓果酒 果醋2.实验装置(1)各结构名称与作用①充气口，通入无菌空气。

②排气口，排出CO 2。

③出料口，取样检查和放出发酵液。

(2)装置的使用方法制作果酒时，打开②排气口，但不能打开①充气口；制作果醋时，适时通过①充气口充气。

四、操作提示1.材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，先冲洗，再除去枝梗。

2.防治发酵液被污染清洗榨汁机和发酵瓶，并用体积分数为70%的酒精消毒。

3.控制发酵条件(1)氧气控制：葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。

(2)温度及时间控制1.初步鉴定2.进一步鉴定(1)酒精发酵的结果检测酸性条件下重铬酸钾溶液和酒精发生反应，呈现灰绿色。

(2)醋酸发酵的结果检测可通过检测和比较发酵前后的pH作进一步的鉴定。

|过程评价|1.酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精()2.各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒()3.由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气()4.只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵()5.果酒发酵的温度一般控制在30～35 ℃，果醋发酵的温度一般控制在18～25 ℃()6.在果酒和果醋的制作过程中，简易装置中的充气口、排气口都要打开() [答案] 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×|联想·质疑|★吃荔枝开车瞬间变“酒驾”★葡萄酒具有抑制脂肪在人体中堆积，护理心脏，调节女性情绪之功效★无氧的条件下，葡萄酒自然发酵，氧气充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

★酵母菌、醋酸菌★果酒的颜色来源于果皮★果醋具有杀菌的作用果酒如何转化成果醋的？提示：醋酸菌在缺乏糖源时，当氧气充足时可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。

科学探究1果酒和果醋的制作原理1.两种菌种的比较细胞类型代谢类型最适生长温度酵母菌真核细胞异养兼性厌氧型繁殖温度：20__℃左右发酵温度：18～25__℃醋酸菌原核细胞异养需氧型生长温度：30～35__℃2.提示“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，“密封”的目的是使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。

3.果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？提示发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数其他微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。

4.醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。

提示醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。

[探究应用]1.下列与果酒、果醋制作的相关叙述，错误的是()A.生产过程中都需要利用真菌，但种类不同B.可从打开瓶盖的食醋中得到醋酸菌，加入果酒中制果醋C.当糖源等条件充足时，醋酸菌可以直接分解葡萄汁中的糖成醋酸D.果酒发酵后期放气时间间隔可延长[解析]参与果醋制作的微生物是醋酸菌，属于细菌，不是真菌，A错误；可从打开瓶盖的食醋中得到醋酸菌，加入果酒中制果醋，B正确；当糖源等条件充足时，醋酸菌可以直接分解葡萄汁中的糖成醋酸，C正确；果酒发酵后期，酵母菌活动逐渐减弱，产生的二氧化碳逐渐降低，放气时间间隔可延长，D正确。

[答案] A2.下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中，正确的是()A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌B.无论是制作果酒或果醋，都需要不断充入氧气C.果酒和果醋制作过程中都一定有气体产生D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵[解析]果酒制作需要的菌种是酵母菌，果醋制作需要的菌种是醋酸菌，A错误；由于酵母菌要在无氧条件下才能够产生酒精，所以在酒精发酵阶段不能通入氧气，B错误；酵母菌在发酵过程中始终有CO2气体产生，而醋酸菌在缺少糖源的发酵过程中无气体产生，C错误；酵母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精，醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化成醋酸，D正确。

[答案] D科学探究2果酒和果醋的制作过程1.发酵装置的设计及关键操作观察上面两套发酵装置，回答：(1)用图1装置制作葡萄酒时，每隔12 h左右拧松瓶盖的目的是什么？能否打开瓶盖，为什么？提示酵母菌发酵过程会产生CO2，拧松瓶盖的目的是放出CO2，防止发酵瓶爆裂。

不能打开瓶盖，以防止杂菌污染。

(2)填表回答图2装置管口1、2、3的名称及在果酒、果醋制作时的用法或作用。

名称用法或作用制作果酒制作果醋提示排气口打开，排出酒精发酵产生的CO2打开，排出醋酸发酵产生的CO2充气口关闭，制造无氧环境进行酒精发酵连接充气泵充入无菌空气出料口在制作果酒、果醋过程中均可用来取样检测微生物的数量、发酵液的pH等，并放出发酵液(3)图2装置中为什么要通过长而弯曲的胶管与瓶身连接？提示既能够排气，又能够防止空气中微生物的污染。

(4)在冲洗葡萄时，为什么不能反复多次冲洗葡萄？为什么要先冲洗，再去除枝梗？提示菌种来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌，反复冲洗会减少菌种数量。

先冲洗再去除枝梗以避免去枝梗时容易引起葡萄破损，被杂菌污染。

(5)图2装置葡萄汁的量不能够超过发酵瓶容积的________，原因是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

提示2/3先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，消耗完氧气后再进行酒精发酵；同时，防止发酵过程中因为产生CO2造成发酵液溢出2.在果酒、果醋制作过程中，需要控制的不同条件有哪些？提示①温度不同，因为二者所用的菌种不同。

制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18～25 ℃；制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30～35 ℃。

②气体条件不同，酒精发酵先通气后密封；果醋发酵需适时通入无菌空气。

3.发酵结果的分析(1)酒精发酵是否有酒精产生，可用________溶液来检测，在酸性条件下，若呈现________色则说明有酒精产生。

提示重铬酸钾灰绿(2)制作果酒时若经检测酒精产量不足，分析可能的原因：①若经检测发酵液中酵母菌数量适宜，可能的原因是________________________ __________________________________________________________________。

②若经检测发酵液中酵母菌数量不足，可能的原因有_________________________________________________________________________________________。

提示①发酵瓶密封不严②冲洗葡萄过度、发酵瓶中加入的发酵液过多等(3)制作果醋时，醋酸菌不能大量繁殖，最可能的原因是______________________ __________________________________________________________________。

提示氧气不足1.果酒和果醋的发酵装置(1)各管口的作用①充气口：在果醋发酵时连接充气泵进行充气。

②排气口：在果酒发酵和果醋发酵时排出产生的CO2。

③出料口：用来取样检测、放出发酵产物。

(2)使用方法制作果酒时，应关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入氧气。

2.果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制比较项目果酒制作果醋制作制作流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋发酵温度18～25 ℃30～35 ℃发酵时间10～12 d 7～8 d气体控制先通气一段时间再密封发酵瓶；预留发酵瓶1/3的空间需不断通入无菌空气杂菌控制①实验材料的冲洗和实验用具的消毒②酸性的发酵液具有抑菌的作用③发酵菌种迅速形成优势种联系制作果醋时，可在果酒发酵的基础上进行果醋发酵1.图甲为果酒和果醋制作的实验流程，图乙为某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。

请据图回答下列问题：(1)完成图甲中的实验流程，则矩形框内应为________。

(2)由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是________和________。

(3)图乙装置中的充气口在酒精发酵过程中要关闭，而排气口在该过程中应开放，目的是______________________________。

排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是___________________________________________________________________________________________________________________。

(4)果汁发酵后是否有酒精产生，可用______________________来检验。

(5)葡萄在制作果酒的过程中，不需要对葡萄灭菌的原因是___________________ _______________________________________________________________。